| 研究実績の概要 |
日本海溝南部(茨城県沖)において高分解能反射法地震波探査を実施したほか, 堆積物調査を日本海溝沿いだけではなく千島海溝にまで範囲を拡大して行った. 海底地震・地殻変動観測は, 2011年の地震時すべりが大きかった日本海溝中部域に加えて, 地震時すべりが小さかった南部にも観測域を拡大して実施した.
高分解能地震波探査の結果, 茨城県沖においては沈み込む太平洋プレート上の堆積層が厚く, この特徴は地震時に大規模浅部すべりを起こした日本海溝中部とは異なり, より北部の岩手県沖で見られる特徴に似ている. 今年度の探査海域では, 海山が沈み込んでいることが特徴であるが, その一つである香取海山近傍では, 海溝軸において逆断層性の変形構造が発達していることが認められた.
従来, やや水深が浅い海溝斜面堆積物の年代決定において有効であることが示されている, 堆積物試料に残された古地磁気永年変動の記録が海溝軸堆積層物の年代決定にも適応可能であることが示され、これを活用することにより, 海溝軸にまで及ぶ浅部すべりイベントに対応する堆積層の堆積年代を広域にわたって対比できる見通しがたった。
地震時と地震後の地殻変動観測データから地震時すべりと地震後すべりの同時推定を試み, 日本海溝近くで浅部すべりイベントは, 従来の地震・地殻変動観測データに基づく推定に比べて, より北側にまで及んでいることがわかった. 浅部すべりの北限は, 地震探査によって地質構造が南北で大きく変化する位置と良い一致を示す.
海底地震観測データを用いた低周波微動検知手法の高度化を進め, 2011年の浅部すべりイベントの発生以前においては, 通常地震の群発的な活動や地殻変動をともなうようなゆっくりすべりイベントが顕在化する前から, 微動活動が海溝軸近くのプレート境界断層ごく浅部において開始していたことが明らかとなった.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究計画を立案した当初に想定したより, 調査観測航海日数が削減される傾向にあるため, 限られた航海日数を有効に活用して最大限の研究成果が挙げられるよう努めている. 海溝軸周辺での高分解能反射法地震波探査は, 当初計画どおりに調査海域を移しつつデータの取得が進んできている. 平成29年度には, 地震探査航海中に2度の台風に見舞われ、実調査時間を大きく削減されることとなったが、測線間隔を粗くすることで、日本海溝南部の海溝軸近傍を満遍なくカバーする形でデータを取得することができた。これにより、日本海溝の青森沖から茨城沖までを概ねカバーする形でのデータ取得が完了し, 日本海溝沿いのプレート境界断層浅部の地質構造の連続的な変化を明らかにすることが可能となった. 堆積物調査・解析も, 浅部すべりイベントの履歴復元に向け順調に進んでおり, 今年度は、特にこれまで調査できていなかった千島海溝で広域的試料取得ができた。2011年に大きな浅部すべりを起こした日本海溝中部で得られた地震・地殻変動観測の結果を総合すると, 地震の直前に顕著な低周波微動やゆっくりすべりの活動が顕著であったのに対して, 本研究に着手した2014年以降においては, 地震後のすべりはほとんど起こっていないことが示された. 2011年の地震時浅部すべりがほとんど生じなかったと考えられる日本海溝南部における観測も順調に進捗しており, これまでに得られたデータの解析からは, プレート境界断層浅部でも地震後すべりが継続している可能性が高く, これに付随して低周波微動や超低周波地震の活動がみられる. 海溝軸を挟んだ海底間音響測距のデータは, わずかながら基線長が短縮を続けている可能性をしめしており, プレート境界すべりが海溝軸にまで及んでいる可能性を示唆する.
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度に堆積物試料の収集が進んだ千島海溝南部において, 高分解能地震波反射法探査を実施し, 日本海溝全域で得られた浅部すべり活動履歴解明のための地質学調査の範囲を拡大する. 千島海溝においても地震時に大規模浅部すべりが発生する可能性があり, 日本海溝沿いの地質構造の特徴やイベント堆積物分布との比較を進めることで, 過去の浅部すべりの証拠の同定を試みる.
日本海溝においては, 2011年に大きな地震時すべりが発生した38°N周辺のイベント堆積層の産状は明らかになったものの, 日本海溝全体のイベント堆積層の時空間分布を把握するためには堆積物試料の収集地点の分布に偏りがあることから、特に38°Nから離れた地点の試料の解析を進める。日本海溝南部では, 断層線部での地震後すべりが継続しているものの, 減速傾向にあると見られることから, それに対応する微動や超低周波地震活動の時空間変化を, この海域において継続して観測から明らかにする. 観測は平成30年8月末で完了する予定で, データの詳細な分析を進める.
これまでの構造探査・地質調査・地震地殻変動観測から, 日本海溝沿いのプレート境界断層浅部は特徴の異なる, 南部・中部・北部に分けられることが明らかとなってきた. 2011年にみられたような高速の浅部すべりは中部のみで, それ以外については同様の大規模かつ高速な浅部すべりは過去においても発生していない可能性が高い. 地震探査で得られる構造マップと地震時および地震前後のすべりの時空間分布を制約条件として, 巨大地震発生の繰り返しを再現する地震サイクルシミュレーションを実行し, 巨大浅部すべりが日本海溝中部に限定されるのか, 限定される要因が何なのか, を追求する.
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